Pyruvat womöglich hilfreich bei Colitis ulcerosa

Die chronisch-entzündliche Darmerkrankung Colitis ulcerosa (UC) ist durch eine gestörte Darmbarrierefunktion und übermäßige Immunreaktion gekennzeichnet, wobei der TNFα/NF-κB-Signalweg eine zentrale Rolle in der Pathogenese spielt. Ein Team um Dr. Sadaf Hasan von der New York University beschreibt jetzt im Fachjournal »Genes & Diseases« die Brenztraubensäure beziehungsweise ihr Anion Pyruvat, einen zentralen Metaboliten des Energiestoffwechsels, als potenziellen Inhibitor dieses Signalweges mit therapeutischem Potenzial bei UC.

Die Entdeckung gelang im Rahmen eines breit angelegten Screenings von Zellmetaboliten hinsichtlich ihrer Wirkung auf den TNFα/NF-κB-Signalweg, bei dem die Forschenden Pyruvat als prominenten Kandidaten identifizierten. Pyruvat zeigte sowohl in vitro als auch in vivo die stärkste antiinflammatorische Aktivität.

In zwei verschiedenen Makrophagen-Linien aus der Maus hemmte Pyruvat dosisabhängig die durch TNFα induzierte Expression der proinflammatorischen Zytokine Interleukin 1β (IL-1β) und IL-6. Die Hemmwirkung auf die NF-κB-Aktivität wiesen die Forschenden in vivo in einem bestimmten Mausmodell nach, bei dem sie eine UC künstlich induziert hatten. Dabei bewiesen neun Metaboliten eine entzündungshemmende Wirkung, darunter Dimethylfumarat, α-Ketoglutarat, Glucose-6-phosphat, Succinat, Citrat, Malat, Acetyl-CoA, Succinyl-CoA und Pyruvat.

Signifikant und am deutlichsten reduzierte bei diesen Mäusen die orale Gabe von Pyruvat (40 oder 100 mg/kg) die klinischen Krankheitszeichen, darunter Gewichtsverlust, Stuhlblutungen, Kolonverkürzung und histopathologische Veränderungen der Kolonschleimhaut. Pyruvat verbesserte außerdem die Integrität der intestinalen Barriere, was sich in der Wiederherstellung der Expression der Tight-Junction-Proteine Occludin, Zonula Occludens-1 (ZO-1) und Claudin-2 zeigte.